Légörvény
Ezek hatására stb. c) a fémrész tömegében örvényáramok (Foucault-áramok), amelyek a tömegbe záródnak, örvényáram-láncokat alkotva.
Az örvényáramok (más néven Foucault-áramok) olyan elektromos áramok, amelyek egy vezető közegben (általában fémben) elektromágneses indukció eredményeként keletkeznek, amikor az áthaladó mágneses fluxus megváltozik.
Az örvényáramok saját mágneses fluxusokat generálnak, amelyek áthaladnak Lenz szabálya, szembeszáll a tekercs mágneses fluxusával és gyengíti azt. A magfűtést is okozzák, ami energiapazarlás.
Legyen benne fémes anyagú mag. Erre a magra egy tekercset teszünk, amelyen haladunk váltakozó áram… A tekercs körül váltakozó mágneses áram halad át a magon.Ebben az esetben egy indukált EMF indukálódik a magban, ami viszont örvényáramnak nevezett áramokat okoz a magban. Ezek az örvényáramok felmelegítik a magot. Mivel a mag elektromos ellenállása kicsi, a magokban indukált indukált áramok meglehetősen nagyok lehetnek, és a mag felmelegedése jelentős lehet.
Foucault-áramok (örvényáramok) megjelenése
Az örvényáramokat először a francia tudós, D.F. Arago (1786 — 1853) 1824-ben egy forgó mágnestű alatt egy tengelyen elhelyezett rézkorongban. Az örvényáramok hatására a tárcsa forogni kezdett. Ezt az Arago-jelenségnek nevezett jelenséget néhány évvel később M. Faraday a pozíciójából magyarázta az elektromágneses indukció törvénye.
Az örvényáramokat a francia fizikus Foucault (1819-1868) tanulmányozta részletesen, és róla nevezték el. A mágneses térben forgó fémtestek felmelegedésének jelenségét örvényáramoknak nevezte.
V ábrán látható példaként a fedetlen örvényáramok indukálódnak egy AC tekercsbe helyezett masszív magban. A váltakozó mágneses tér olyan áramokat indukál, amelyek a tér irányára merőleges síkban fekszenek.
Örvényáramok: a — masszív magban, b — lamellás magban
A Foucault-áramok csökkentésének módjai
Az örvényáramok által a mag felmelegítéséhez felhasznált teljesítmény haszontalanul csökkenti az elektromágneses típusú műszaki eszközök hatékonyságát.
Az örvényáramok teljesítményének csökkentése érdekében a mágneses áramkör elektromos ellenállását növelik; ehhez a magokat különálló vékony (0,1-0,5 mm-es) lemezekről gyűjtik össze, egymástól elkülönítve speciális lakk vagy kőzet segítségével.
Valamennyi váltóáramú gép és készülék mágneses magja, az egyenáramú gépek armatúra magja lakkozott vagy felületi nem vezető fólia (foszfát) lemezekből, egymástól szigetelt, elektroacéllemezből sajtolt. A lemezek síkjának párhuzamosnak kell lennie a mágneses fluxus irányával.
A mágneses áramkör magjának keresztmetszetének ilyen elválasztásával az örvényáramok jelentősen gyengülnek, mivel az örvényáram hurkokat blokkoló mágneses fluxusok csökkennek, és ezért az ezen áramok által indukált emf is csökken. stb. örvényáramok létrehozásával.
A maganyagba speciális adalékanyagokat is visznek, amelyek szintén növelik azt. elektromos ellenállás. A ferromágnesek elektromos ellenállásának növelése érdekében az elektromos acélt szilícium-adalékanyaggal készítik elő.
A transzformátor vonalas mágneses áramköre
Egyes tekercsek (tekercsek) magjait vörösen izzó vashuzaldarabokból húzzák, a vascsíkokat a mágneses fluxus vonalaival párhuzamosan helyezik el. A mágneses fluxus irányára merőleges síkban folyó örvényáramokat szigetelő tömítések korlátozzák. A magnetoelektromos elemeket nagyfrekvencián működő eszközök és eszközök mágneses magjaihoz használják. A vezetékekben az örvényáramok csökkentése érdekében az utóbbiakat különálló vezetékek kötegében készítik, egymástól elszigetelve.
A lizendrát fonott rézhuzalokból álló rendszer, amelyben minden mag el van szigetelve a szomszédaitól. A homlokvezetőt nagyfrekvenciás áramokkal való használatra tervezték, hogy megakadályozzák a szórt áramok és Foucault-áramok előfordulását.
Foucault-áramok alkalmazása
Egyes esetekben örvényáramot használnak a technikában, például a masszív részek forgásának leállítására. A munkadarab elemeiben a mágneses tér áthaladásakor indukált elektromotoros erő a vastagságában zárt áramokat idéz elő, amelyek a mágneses térrel kölcsönhatásba lépve jelentős ellennyomatékokat hoznak létre.
Az ilyen mágneses induktív fékezést széles körben alkalmazzák az elektromos fogyasztásmérők mozgó alkatrészeinek mozgásának csillapítására, különösen az ellennyomaték létrehozására és a villamos fogyasztásmérők mozgó részének leállítására.
Ezekben a készülékekben a számláló tengelyére szerelt tárcsa egy állandó mágnes résében forog. A korong tömegében e mozgás során indukált örvényáramok, amelyek kölcsönhatásba lépnek ugyanazon mágnes fluxusával, ellentétes és fékezőnyomatékokat hoznak létre.
Például egy elektromos mérőtárcsa mágneses fékberendezésében örvényáramot észleltek. Forgatás, a korong metszi állandó mágneses mágneses erővonalak… A korong síkjában örvényáramok keletkeznek, amelyek viszont saját mágneses fluxusokat hoznak létre csövek formájában az örvényáram körül. A mágnes fő mezőjével kölcsönhatásban ezek a fluxusok lelassítják a lemezt.
Egyes esetekben az örvényáramok segítségével olyan technológiai műveletek is alkalmazhatók, amelyek nagyfrekvenciás áramok nélkül nem valósíthatók meg. Például a vákuumkészülékek és -készülékek gyártása során gondosan el kell távolítani a levegőt és más gázokat a palackból. A henger belsejében lévő fémszerelvényekben azonban van maradék gáz, amelyet csak a henger felforrása után lehet eltávolítani.
Az armatúra teljes gáztalanításához egy nagyfrekvenciás generátor mezejében vákuumberendezést helyeznek el, örvényáramok hatására az armatúra több száz fokra melegszik fel, amíg a maradék gáz semlegesül.
Örvényáramok alkalmazása fémek indukciós edzésében
A váltakozó mező örvényáramok hasznos alkalmazására példa az elektromos indukciós kemencék… Ezekben a tégelyt körülvevő tekercs által létrehozott nagyfrekvenciás mágneses tér örvényáramot indukál a tégelyben lévő fémben. Az örvényáramok energiája hővé alakul, amely megolvasztja a fémet.